粒子自旋对轨迹偏转与引力透镜效应的影响

检验粒子的自旋是一种基本属性，会影响其在引力场中的运动。本文中，我们考虑在任意稳态轴对称时空的赤道面内，粒子自旋对其偏转角和引力透镜效应的影响。为此，我们发展了一种微扰方法，可应用于具有任意渐近速度的自旋信号，并考虑了源与观测者的有限距离效应。偏转角$\Delta\varphi$和总传播时间$\Delta t$被表示为（拟）幂级数，其系数是度规函数渐近展开系数的多项式。研究发现，当自旋与轨道角动量平行（或反平行）时，偏转角减小（或增大）。引力透镜中像的视角度$\theta$及其时间延迟也被求解。在Kerr时空中，自旋对视角度$\theta_K$的影响方式类似于其对$\Delta\varphi_K$的影响。发现具有相反自旋的信号之间的时间延迟在主导阶上与信号自旋成正比。这些时间延迟或可用于约束中微子的自旋质量比。